房 斌 柏成林

(1.青島地鐵集團(tuán)有限公司,266021,青島； 2.中鐵三局集團(tuán)有限公司線橋工程公司,065200,三河//第一作者,工程師)

目前，為加快城市軌道交通工程建設(shè)步伐，避免單個(gè)節(jié)點(diǎn)問題影響整個(gè)工程進(jìn)展，越來越多的城市軌道交通工程項(xiàng)目采取了分段施工和開通模式。分段施工和開通模式雖能使部分線路早日投入運(yùn)營(yíng),但同時(shí)也給后期軌道安裝工程的施工組織帶來了很大的難題。其主要體現(xiàn)在:后期軌道鋪裝施工無軌排井可用，軌料運(yùn)輸距離長(zhǎng)，施工工效折減大，施工配合量增加，以及施工協(xié)調(diào)工作量大等諸多方面。如何在無軌排井條件下，充分利用運(yùn)營(yíng)線的運(yùn)輸天窗，有效組織資源，加強(qiáng)施工協(xié)調(diào)，在合理工期內(nèi)安全、優(yōu)質(zhì)、高效地完成后期軌道鋪裝施工任務(wù)，成為解決后期線路開通運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵問題。

本文以青島地鐵3號(hào)線錯(cuò)埠嶺站—清江路站區(qū)間的軌道鋪裝工程為例,論證在無軌排井條件下,利用已開通運(yùn)營(yíng)的車輛段作為臨時(shí)基地,通過運(yùn)營(yíng)線路進(jìn)行軌道運(yùn)送的施工方案和管理重點(diǎn)。

1 工程概況

青島地鐵一期工程(3號(hào)線)正線線路全長(zhǎng)24.9 km，全部為地下線路，線路北側(cè)盡頭設(shè)有1處車輛段。青島地鐵3號(hào)線北段(清江路站至車輛段區(qū)間)于2015年12月16日率先開通試運(yùn)營(yíng)，全線于2016年12月18日開通試運(yùn)營(yíng)。青島3號(hào)線北段開通后，南段仍處于鋪軌階段，其中錯(cuò)埠嶺站—清江路站區(qū)間位于線路中間地段。該區(qū)間大里程方向連接至已開通的運(yùn)營(yíng)線路，小里程方向連接至尚未施工的錯(cuò)埠嶺車站，無法與前方鋪軌基地形成貫通條件(見圖1)，鋪軌施工難度較大。

圖1 軌道施工區(qū)段示意圖

清江路站—錯(cuò)埠嶺站區(qū)間的鋪軌長(zhǎng)度為3.124 km，其中鋼彈簧浮置板道床段長(zhǎng)1.140 km，預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)軌枕整體道床段長(zhǎng)1.984 km(其中0.76 km采用DTVI型扣件,1.224 km采用減振器扣件)。軌道施工期間錯(cuò)埠嶺站尚未施工，且該區(qū)段內(nèi)無長(zhǎng)大軌料的吊裝條件。

2 施工方案

軌道施工區(qū)段無軌排井可利用，不具備軌排吊裝條件，無法采用常規(guī)機(jī)械鋪軌施工。整個(gè)施工區(qū)段無滿足長(zhǎng)大軌件下料的下料口，也不具備采用常規(guī)人工散鋪的施工條件。

綜合以上現(xiàn)場(chǎng)條件，分析發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)唯一可以進(jìn)行長(zhǎng)大軌件運(yùn)送的通道只有已經(jīng)開通運(yùn)營(yíng)的線路。因此，擬采用既有車輛段材料線(股道)及卸車場(chǎng)作為臨時(shí)軌料存料場(chǎng)和裝卸場(chǎng),利用夜間運(yùn)營(yíng)線路的施工天窗，運(yùn)送軌料到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)。

鋪軌施工方法如下：在已成型軌道上搭設(shè)簡(jiǎn)易平臺(tái)，完成材料裝卸，軌排組裝，倒運(yùn)就位，軌排架設(shè)。鋼彈簧浮置板鋼筋籠的施工充分利用馬蹄形隧道斷面空間大的特點(diǎn)，在澆筑完成的墊層上綁扎鋼筋籠，然后進(jìn)行吊裝倒運(yùn)就位。利用區(qū)間原有的兩處施工豎井運(yùn)送混凝土，洞內(nèi)輔以混凝土罐車進(jìn)行混凝土運(yùn)送和澆筑[1]。

道床施工完成后，移動(dòng)式閃光接觸焊軌機(jī)利用已開通運(yùn)營(yíng)線路進(jìn)入施工區(qū)段，進(jìn)行焊軌作業(yè)。

3 施工組織

3.1 場(chǎng)地規(guī)劃管理

場(chǎng)地規(guī)劃分地面材料存放加工區(qū)規(guī)劃、隧道內(nèi)存料和生產(chǎn)區(qū)規(guī)劃兩部分。

地面部分選擇車輛段內(nèi)材料堆場(chǎng)進(jìn)行軌料存放，場(chǎng)地面積必須達(dá)到50 m×30 m以上，劃分鋼軌、軌枕、扣件存放區(qū)、鋼筋加工存放區(qū)，同時(shí)預(yù)留2臺(tái)25 t吊車同時(shí)作業(yè)區(qū)域。鋼軌存放應(yīng)沿線路方向，以方便裝車需要(見表1)。

表1 地面材料堆場(chǎng)區(qū)域方案

隧道內(nèi)存料和生產(chǎn)區(qū)域以滿足生產(chǎn)和減少二次倒運(yùn)為原則，以成型的道床為載體，循環(huán)向前推進(jìn)。場(chǎng)地布置以50～75 m長(zhǎng)度為宜。由于短軌枕和扣件等零碎料較多，在布置時(shí)宜鋪設(shè)可循環(huán)使用的木板。隧道內(nèi)存料和生產(chǎn)區(qū)布置見圖2。

生產(chǎn)區(qū)按工序先后、材料規(guī)格和數(shù)量進(jìn)行規(guī)劃，應(yīng)滿足施工程序要求(先進(jìn)場(chǎng)鋼軌、軌枕等大件材料，后進(jìn)場(chǎng)扣件、輔助材料等小件材料)。實(shí)施過程中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)數(shù)量倒運(yùn)物資和工裝，最大限度降低生產(chǎn)區(qū)物資存量。

圖2 隧道內(nèi)存料和生產(chǎn)區(qū)布置示意圖

3.2 測(cè)量控制

由于施工區(qū)段整體尚未貫通，無法滿足兩站一區(qū)間測(cè)量要求。為滿足施工進(jìn)度要求，利用中間兩個(gè)豎井，將線路分為3個(gè)區(qū)段，每段長(zhǎng)度約500 m。采用分段測(cè)量、限界確認(rèn)和軌行區(qū)作業(yè)面移交工作方式,盡量匹配土建施工和軌道施工關(guān)系，保證整體施工進(jìn)度[2]。

3.3 軌料運(yùn)送安全管理

由于所有軌料均需從運(yùn)營(yíng)線路運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，因此,利用運(yùn)營(yíng)線路運(yùn)送軌料的過程是整個(gè)施工的關(guān)鍵，運(yùn)送過程的安全性直接影響現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度。為保證既有線運(yùn)送工作的安全,需采取以下措施：

(1)利用限界車做為運(yùn)送工具,運(yùn)送過程中必須防止軌料超限，損壞運(yùn)營(yíng)線路設(shè)備(見圖3 a))。

(2)制定軌料加固措施，對(duì)平板車進(jìn)行改裝，增加綁扎連接點(diǎn)。根據(jù)軌料屬性，可分別采用導(dǎo)鏈、吊帶或鋼絲進(jìn)行加固(見圖3 b))。

a) 限界車

b) 加固方式圖3 軌料運(yùn)送與加固實(shí)景

(3)加強(qiáng)和運(yùn)營(yíng)設(shè)備管理部門的對(duì)接，排定運(yùn)送計(jì)劃。聯(lián)合運(yùn)營(yíng)設(shè)備管理單位,共同對(duì)裝車加固后的軌料進(jìn)行確認(rèn)，確保裝車?yán)喂糖也磺窒?。同時(shí),在經(jīng)過運(yùn)營(yíng)線路區(qū)段,由熟悉線路狀況的引導(dǎo)司機(jī)跟車隨行，確保既有線運(yùn)送工作安全可靠。

(4)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況建立合理的物料消耗計(jì)算模型，測(cè)算軌料運(yùn)送數(shù)量，保證軌料運(yùn)送與現(xiàn)場(chǎng)施工之間相匹配。物料運(yùn)送順序、每車次運(yùn)送數(shù)量和加固形式見表2。

表2 每車次軌料運(yùn)送數(shù)量及加固方式

3.4 工作面管控

運(yùn)營(yíng)線路的維修天窗每天只有3 h，為保證軌料運(yùn)送工作順利完成，運(yùn)送作業(yè)必須嚴(yán)格按照計(jì)劃執(zhí)行。需提前聯(lián)系場(chǎng)調(diào)、行調(diào)、隨車司機(jī)和車站值班員，確保整個(gè)運(yùn)送環(huán)節(jié)暢通[3]。

由于隧道內(nèi)作業(yè)面狹窄，無富余空間進(jìn)行軌料堆碼，因此,施工現(xiàn)場(chǎng)必須嚴(yán)格按照既定施工計(jì)劃組織施工，保證現(xiàn)場(chǎng)軌料及時(shí)消耗，騰空堆放區(qū)域，保證軌料存儲(chǔ)需要。同時(shí)，充分利用返空軌道車，及時(shí)清理施工廢料，保證施工作業(yè)面整潔有序。工作面管控應(yīng)著重加強(qiáng)過程管控，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。

3.5 施工過程協(xié)調(diào)

利用既有運(yùn)營(yíng)線路參與施工組織需要協(xié)調(diào)的對(duì)象較多，隧道內(nèi)施工進(jìn)度也要與既有線運(yùn)輸計(jì)劃相匹配。需建立定期協(xié)調(diào)機(jī)制，通過定期對(duì)施工各相關(guān)部門的調(diào)度協(xié)調(diào)，搭建信息溝通平臺(tái)，及時(shí)準(zhǔn)確地反饋土建交付計(jì)劃、軌料運(yùn)送計(jì)劃及現(xiàn)場(chǎng)施工動(dòng)態(tài),快速有效地調(diào)配資源，確保施工生產(chǎn)的順利開展。

4 施工效果

由于在施工前已制定了工作面分段交接和分段測(cè)量計(jì)劃，保證了施工的順利推進(jìn)。

通過合理的軌料加固方式，嚴(yán)格的軌料運(yùn)送計(jì)劃，以及軌料運(yùn)送過程的協(xié)調(diào)和安全控制，保證了整個(gè)施工過程安全順暢。

由于嚴(yán)格按照物料消耗模型組織軌料進(jìn)場(chǎng)和施工，減小了隧道狹窄空間的影響，最大限度地發(fā)揮了生產(chǎn)效能，加快了施工進(jìn)度，因此得以短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)了工程目標(biāo)。不同施工方式與本段施工速度的對(duì)比見表3。

表3 施工速度對(duì)比

本文提出的施工方案統(tǒng)籌保障了后期土建工程的施工，同時(shí)為后續(xù)的供電與設(shè)備分段施工提供了作業(yè)條件，保證了整體工程的順利推進(jìn)。

5 結(jié)論

通過場(chǎng)地規(guī)劃管理、測(cè)量控制、安全管理及工作面管控等5個(gè)方面的措施，在青島地鐵3號(hào)線錯(cuò)埠嶺站—清江路站區(qū)間成功實(shí)施了利用地鐵運(yùn)營(yíng)線路進(jìn)行鋪軌作業(yè)的施工方案，為利用既有運(yùn)營(yíng)線進(jìn)行鋪軌施工積累了寶貴的工程經(jīng)驗(yàn)，也可為國(guó)內(nèi)類似工程建設(shè)提供參考。主要結(jié)論如下：

(1)通過施工統(tǒng)計(jì)，建立合理的物料消耗計(jì)算模型，匹配工作面移交、軌料運(yùn)送、現(xiàn)場(chǎng)施工之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系，有效保證了鋪軌作業(yè)的順利實(shí)施。

(2)提出了循環(huán)利用施工成型軌道作為生產(chǎn)運(yùn)輸平臺(tái)的施工方案，有效克服了隧道內(nèi)空間狹窄、工序銜接不暢、生產(chǎn)工效降低等難題，保證了施工進(jìn)度。

(3)建立了既有運(yùn)營(yíng)線運(yùn)送軌料的管控機(jī)制，在軌料運(yùn)送裝卸加固方式、運(yùn)送行車速度、運(yùn)送計(jì)劃的編制、施工與運(yùn)營(yíng)配合方式、應(yīng)急措施等方面積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。在保證既有線運(yùn)輸安全的基礎(chǔ)上，為現(xiàn)場(chǎng)散鋪施工創(chuàng)造了條件。